理工科大學生科技創新能力的培養與探索

江虹　韓順杰　肖迪　張善慧

摘要：培養理工科大學生的科技創新能力是知識經濟時代的國家使命。因此，培養大學生的科技創新意識和提高其科技創新能力是十分重要且必要的。文章首先分析了大學生科技創新能力現狀，然后結合專業特性介紹了深化理工科大學生科技創新能力培養的對策和方法，經實踐證明：這些舉措對培養和開發大學生的科技創新實踐能力發揮了重要的作用。

關鍵詞：理工科；大學生；科技創新

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2017.03.009

中圖分類號：G64

文獻標識碼：A

文章編號：1671-1580（2017）03-0032-03

理工科大學生作為國家未來科技建設的儲備人才，他們的動手能力及創新思維能力的發展，在未來將直接影響我國科技發展水平，因此，著重培養理工科大學生的創新意識和自主創造發明能力，是當代理工科高校教育改革面臨的重大課題和挑戰，是國家發展戰略的核心關鍵。

一、大學生創新能力的影響因素分析

（一）傳統教育方式、教學評估的片面性制約

理工科大學生從高中開始就習慣應試教育，多數學生很難從標準答案的定勢中突破自己，不能積極主動地發表自己的見解，導致了理工科電子類專業大學生通常都思維邏輯較強，但是缺乏創新意識及創新能力，因而，這些工科電子類專業學生在畢業后大部分都成為了一名合格的技術人員、工程師，卻很少能夠成為具有發明創造性的科學家。與此同時，各式各樣的教學評估、學習評價太過于著重學生對課本知識的記憶和復現，并將此作為評價標準，而忽視了學生對問題的全面解析，使學生缺乏創新實踐的勇氣，喪失挑戰權威的能力。

（二）教學實踐環節相對匱乏的約束

從實踐中教學是培養和提升大學生創造發明能力的關鍵性環節。在工科高校中主要的教學實踐環節有：課程設計、畢業設計、綜合性實驗、工程訓練實習等。這些教學實踐大多是驗證性的，缺乏設計性實驗。并且由于一些學校自身的實驗條件的限制，導致在驗證性實驗中，還是少部分學生動手做實驗，多數學生袖手旁觀并沒有參與其中。同樣，在工廠或者科研院所進行實習的過程中，學生也不是積極參與進來，而演變成了參觀性學習，不敢動手實踐，實習訓練的效果往往也達不到期望值。

（三）大學生評價和考核量化標準單一的約束

高校對大學生的考核和評估標準更是只看重共性卻忽略了學生們的個性發展，其評測標準脫離了社會對人才創造發明能力的綜合素質要求，其考核方式也較單一。大學老師為完成基本的教學工作量，為教而教，忙于“掙課時”，大學生為順利畢業而被動接受，忙于“刷績點”，這樣周而復始便導致學生局限于書本，難以發揮自己的個性和興趣，這種評價體系卻忽略了對學生創新能力的培養。

大學生創新能力的培養是一個系統的工程，隨著教育的大眾化和多元化，各方面的因素都要綜合考慮到，對大學生創造發明能力的考核體系和教學管理評估的考核方式進行不斷完善，構建出新的實踐教學體系，教師自己首先要不斷提高創新能力，提升教學質量，全面貫徹以人為本的教學思想、切實關注和落實大學生創新發明能力、科學實踐能力的培養。

二、提高電子類專業大學生科技創新能力的方法

通過調研，提出基于科學研究的理工科大學生實踐創新能力培養的途徑如下：

（一）開設創新性實驗課程

實驗教學也是培養創新性人才不可或缺的一項環節，理工科高校現開設的實驗有基礎實驗、課程設計、綜合實驗等。這類實驗中除了課程設計外，大部分實驗都只是驗證性的，而課程設計在某種程度上是一種創新性實驗，但這種設計性的實驗被安排在課堂中，也就有了一定的約束條件，比如實驗條件、課程安排時間等，通常情況下取得的效果也達不到期望值。既不能激發學生的學習興趣又抑制了學生的發明創造能力。

開設大學生創新性實驗，原則上可以彌補過去實驗教學中的缺陷。開設創新性實驗課程就是為了倡議高校創新性實驗的重大變革，能夠激發出學生的積極主動性及發明創造性，從而提高大學生的創新能力和實踐能力。

創新性實驗主張學生首先需要根據實驗要求和實驗目的進行查閱資料，做好前期的準備工作，然后自主設計并完成總體方案，明確設計中關鍵技術和技術路線，最終搭建實驗設備和平臺，完成實驗，并對實驗結果進行分析和處理。在整個實驗的完成過程中，始終是學生為主老師為輔，老師只需對實驗方案的可行性進行審核，并在實驗過程中引導學生完成實驗，最后對學生的實驗結果和實驗報告作出評測。這種方式培養了學生學會收集和處理資料并汲取新知識的能力，使得學生能夠運用科學嚴謹的思維和研究方法去解決實際問題，激發了學生的積極主動性和創造發明性，加強了學生分析并解決問題的能力，從而促進了學生的創新能力及實踐能力的提高。

（二）開放科研實驗室

全面開放科研實驗室，作為學生創新能力的培養基地，借此契機籌備并整合資源，建立起面向學生的科技創新科研實驗室開放平臺，吸引更多的學生參與開放性的實驗課題和實驗項目，使科技創新活動更加普及。既有利于高端人才的培養，又有利于形成一種科技創新的氛圍。

工科電子類高校可以根據各個專業的優勢整合資源，實時掌握學科發展前沿，科研實驗室面向全體學生開放，將課業之外仍有精力、有能力的本科生和對科學研究感興趣的學生組織起來，讓他們參與到教師的科研團隊中，開展學科前沿的研究工作。同時鼓勵這些已加入到科研團隊中的同學自己申請國家、省和學校的一些有回饋的開放課題、創新性小項目和科研小制作等。在科學實踐的過程中，學生由老師指導怎么做科學研究實驗，到自己獨立動手完成設計，再自己申報課題，申請各種發明專利，獨立完成科研論文的一系列科研活動中，全方位地得到培養和鍛煉。開放科研實驗室，對于學生而言，可以開拓眼界，能夠將所學的基礎知識和專業技能結合起來，也就是說將理論和實際進行了結合，提高了學生的實踐能力和科研創新能力；對于教師而言，教師通過對學生創新思維和能力的培養，自身的專業素養也得到加強，凝練學科方向，以科研帶動教學，行之有效的使教學和科研有機結合。

（三）搭建科研訓練平臺

為了響應素質教育的號召，提升大學生創新精神和科研實踐能力的培養，理工科高校有計劃有組織地為學生開展了科技創新課外活動。學校定期舉辦各種校園科技創新活動，讓學生積極參與到活動中來。學校還鼓勵學生參與各學科的國家級競賽和省級競賽，如“飛思卡爾”智能車比賽、各級電子設計競賽、智能機器人大賽、全國數學建模大賽、“挑戰杯”課外學術科技作品展，等等。

高校參照“集中資源，優化配置，調整改革”的方針，統籌利用高校的科研實驗室、工程訓練中心、大學生創新活動基地等，開放創新實驗項目基地，讓學生們積極參與進來，給學生安排固定的實驗室，這樣提供了學生進行自主研發創新的基本條件。實驗室實行全天開放工作制，每天從9：00-20：00時間段完全開放，學生可通過“實驗教學與實驗設備管理系統”來提前預約。與此同時，學校安排組織指導老師和各學科專家對電子設計大賽和數學建模競賽等設計創新類實踐活動進行程序化和常規化的專業培訓。另外，大學生創新活動中心還積極聯合了校外優秀企業，設立了兩個“產學研”實踐培訓基地和6個聯合培養實驗室，進一步促進了學生創新實踐活動的開展和創新型人才的培養。

通過搭建科研訓練平臺，使學生初步了解并掌握了科研實踐項目的基本步驟，大致可分為選題、論證、申報以及發表論文等，系統性地培養了學生將理論基礎知識與實踐相結合的能力，從而提升了學生發現問題、思考問題并自主解決問題的能力，充分發揮了學生的創新思維。

（四）畢業設計和創新性實驗計劃相結合

高校是培養高級人才的重要基地。大學生的畢業論文是高校檢驗學生創新實踐能力的一個重要手段，其主要是為了讓學生將理論專業知識和實踐能力結合起來，加強學生的實踐能力、創新能力，這種手段在培養人才的過程中有著不可比擬的作用。而畢業論文的設計過程對學生科研能力、創新能力及綜合素質能力的培養也都具有一定的積極作用。

許多電子類專業大學生在參加創新性實驗計劃時，基本的專業知識還不夠扎實，在一些創新性實驗計劃項目結題時，學生能真正參與進來的只是項目前期的基礎工作研究，很多內容并沒有深入了解。因此，指導老師希望能夠繼續指導那些參加過創新性實驗計劃學生的畢業設計，主要目的就是指導學生深入研究原來的創新性實驗計劃項目。這充分利用了原有的研究基礎，學生的畢業設計在此基礎上也就較易有所成果。在整個畢業設計的完成過程中，必然會隨之帶來各種問題，但若學生通過自己的鉆研或在老師的引導下解決問題，必定會給學生帶來成就感，從而激發了學生對畢業設計的濃厚興趣。當學生同時需要應聘工作和完成畢業設計時，在興趣的驅使下學生就能夠協調解決。另外對于那些考上研究生的同學，指導教師更應注重對其創新能力的培養，為其在今后的研究生學習生涯中打下扎實的基礎。

因此，從高校教育培養的完整性出發，畢業設計和創新性實驗計劃兩者的結合充分利用了高校的科研基地，同時為畢業設計提供了硬件條件，學生將基礎知識和專業技能進行了一次完美結合，提高了學生的集體意識和團體合作能力，鍛煉了學生的科研能力、創新能力以及綜合素質，讓學生走進社會時能夠更加適應于社會的發展。

三、結語

高校是傳授知識、運用知識、培養學生創新能力的重要基地，也是培養創新型人才的搖籃。創新能力的培養是高校落實素質教育培養創新型人才的首要任務，是綜合素質的外在表現。培養和提高大學生的創新能力，不僅需要加強大學生基礎教育的內涵更新和外延拓展，同時構建合理的課程體系也非常重要。尤其對我們理工科高校來講，從自身實際出發，大膽嘗試和改革，在大學生創新實踐能力培養模式上不斷探索與創新，為建設知識經濟及創新型國家貢獻力量！